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Questão aberta: Calcule a área de aço das lajes abaixo, utilizando as tabelas da Apostila do Professor Libânio M. Pinheiro, sabe-se que d’= 3cm, concreto C-25 e aço CA-50. Sabe-se que a regularização do piso foi feito de concreto simples com espessura de 65mm; e o reboco do teto foi feito com argamassa de cal cimento e areia com espessura de 50mm; a espessura da laje consta no projeto acima; o tipo de piso consta no projeto acima e a espessura é de 30mm. Seguem abaixo resultados dos cálculos dos Momentos Fletores, Compatibilização e Área de Aço, representados na Laje solicitada. Os cálculos estão devidamente demonstrados nas folhas posteriores. Memoria de cálculo Cálculo das cargas: Dados: d'=3 cm Laje apoiada em vigas; Regularização do piso em concreto simples 65 mm = 6,5 cm; Reboco do teto em argamassa de cal, cimento e areia 50 mm = 5 cm Espessura 30 mm = 3 cm. Usei como referencia as tabelas 1 e 2 da NBR 6120-1980 - Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. LAJE 01: Carga permanente (P): Piso/Cerâmica: 0,03 x 18 KN.m³ = 0,54 KN/m² Regularização/Concreto simples: 0,065 x 24 KN.m³ = 1,56 KN/m² Laje/Concreto armado: 0,13 x 25 KN.m³ = 3,25 KN/m² R. Teto/Cal, cimento e areia: 0,05 x 19 KN.m³ = 0,95 KN/m² P = 0,54+1,56+3,25+0,95 P = 6,30 KN/m² Carga Váriavel (Q): Q = 2,00 KN/m² Carga total (g): g = 6,30+2,00 = 8,3 KN/m² LAJE 02: Carga permanente (P): Piso/Cerâmica: 0,03 x 18 KN.m³ = 0,54 KN/m² Regularização/Concreto simples: 0,065 x 24 KN.m³ = 1,56 KN/m² Laje/Concreto armado: 0,12 x 25 KN.m³ = 3,00 KN/m² R. Teto/Cal, cimento e areia: 0,05 x 19 KN.m³ = 0,95 KN/m² P = 0,54+1,56+3,00+0,95 P = 6,05 KN/m² Carga Váriavel (Q): Q = 1,50 KN/m² Carga total (g): g = 6,05+1,50 = 7,55 KN/m² LAJE 03: Carga permanente (P): Piso/Ipê: 0,03 x 10 KN.m³ = 0,30 KN/m² Regularização/Concreto simples: 0,065 x 24 KN.m³ = 1,56 KN/m² Laje/Concreto armado: 0,13 x 25 KN.m³ = 3,25 KN/m² R. Teto/Cal, cimento e areia: 0,05 x 19 KN.m³ = 0,95 KN/m² P = 0,30+1,56+3,25+0,95 P = 6,06 KN/m² Carga Váriavel (Q): Q = 1,50 KN/m² Carga total (g): g = 6,06+1,50 = 7,56 KN/m² LAJE 04: Carga permanente (P): Piso/Granito: 0,03 x 28 KN.m³ = 0,84 KN/m² Regularização/Concreto simples: 0,065 x 24 KN.m³ = 1,56 KN/m² Laje/Concreto armado: 0,12 x 25 KN.m³ = 3,00 KN/m² R. Teto/Cal, cimento e areia: 0,05 x 19 KN.m³ = 0,95 KN/m² P = 0,84+1,56+3,00+0,95 P = 6,35 KN/m² Carga Váriavel (Q): Q = 1,50 KN/m² Carga total (g): g = 6,35+1,50 = 7,85 KN/m² Tipos de lajes: Laje 1: tipo 3. Laje 2: tipo 3, foi preciso fazer o cálculo de verificação, pois a laje possui em um dos lados 2,62 m engastado e 2 m apoiado: Comprimento total = 4,62 m Comprimento engastado: 2,62 m 4,62/3 = 1,54 m; 1,54 < 2,62 ; portanto, devemos considerar como engastada. Laje 3: tipo 2, foi preciso fazer o cálculo de verificação, pois a laje possui em um dos lados 1,12 m engastado e 3 m apoiado: Comprimento total = 4,12 m Comprimento engastado: 1,12 m 4,12/3 = 1,37 m; 1,37 > 1,12 ; portanto, devemos considerar como apoiada. Laje 4: tipo 3. Cálculo dos Momentos Fletores: Laje 1: Tipo 3. 𝑙𝑥 = 4,12𝑚 𝜆 = 𝑙𝑥 𝑙𝑦 = 4,32 4,12 = 1,05 𝑙𝑦 = 4,32 𝑚 De acordo com a Tabela de Marcus, temos: 𝒎𝒙 = 𝟑𝟑, 𝟖𝟏 𝒏𝒙 = 𝟏𝟒, 𝟓𝟖 𝒎𝒚 = 𝟑𝟕, 𝟐𝟕 𝒏𝒚 = 𝟏𝟔, 𝟎𝟖 𝑀𝑥 = 𝑔×𝑙𝑥 2 𝑚𝑥 = 8,3×4,122 33,81 = 4,17 𝐾𝑁. 𝑚 𝑋𝑥 = −𝑔×𝑙𝑥 2 𝑛𝑥 = −8,3×4,122 14,58 = −9,66 𝐾𝑁. 𝑚 𝑀𝑦 = 𝑔×𝑙𝑥 2 𝑚𝑦 = 8,3×4,122 37,27 = 3,78 𝐾𝑁. 𝑚 𝑋𝑦 = −𝑔×𝑙𝑥 2 𝑛𝑦 = −8,3×4,122 16,08 = −8,76 𝐾𝑁. 𝑚 Laje 2: Tipo 3. 𝑙𝑥 = 4,32𝑚 𝜆 = 𝑙𝑥 𝑙𝑦 = 4,62 4,32 = 1,07 𝑙𝑦 = 4,62 𝑚 De acordo com a Tabela de Marcus, temos: 𝒎𝒙 = 𝟑𝟐, 𝟔𝟓 𝒏𝒙 = 𝟏𝟒, 𝟏𝟎 𝒎𝒚 = 𝟑𝟕, 𝟑𝟖 𝒏𝒚 = 𝟏𝟔, 𝟏𝟓 𝑀𝑥 = 𝑔×𝑙𝑥 2 𝑚𝑥 = 7,55×4,322 32,65 = 4,31 𝐾𝑁. 𝑚 𝑋𝑥 = −𝑔×𝑙𝑥 2 𝑛𝑥 = −7,55×4,322 14,10 = −10,00 𝐾𝑁. 𝑚 𝑀𝑦 = 𝑔×𝑙𝑥 2 𝑚𝑦 = 7,55×4,322 37,38 = 7,77 𝐾𝑁. 𝑚 𝑋𝑦 = −𝑔×𝑙𝑥 2 𝑛𝑦 = −7,55×4,322 16,15 = −8,72 𝐾𝑁. 𝑚 Laje 3: Tipo 2. 𝑙𝑥 = 4,12𝑚 𝜆 = 𝑙𝑥 𝑙𝑦 = 4,42 4,12 = 1,07 𝑙𝑦 = 4,42 𝑚 De acordo com a Tabela de Marcus, temos: 𝒎𝒙 = 𝟐𝟔, 𝟔𝟗 𝒏𝒙 = 𝟏𝟎, 𝟑𝟓 𝒎𝒚 = 𝟑𝟖, 𝟕𝟒 𝑀𝑥 = 𝑔×𝑙𝑥 2 𝑚𝑥 = 7,56×4,122 26,69 = 4,81 𝐾𝑁. 𝑚 𝑋𝑥 = −𝑔×𝑙𝑥 2 𝑛𝑥 = −7,56×4,122 10,35 = −12,40 𝐾𝑁. 𝑚 𝑀𝑦 = 𝑔×𝑙𝑥 2 𝑚𝑦 = 7,56×4,122 38,74 = 3,31 𝐾𝑁. 𝑚 𝑋𝑦 = 0 Laje 4: Tipo 3. 𝑙𝑥 = 4,42𝑚 𝜆 = 𝑙𝑥 𝑙𝑦 = 5,62 4,42 = 1,27 𝑙𝑦 = 5,62 𝑚 De acordo com a Tabela de Marcus, temos: 𝒎𝒙 = 𝟐𝟒, 𝟗𝟐 𝒏𝒙 = 𝟏𝟏, 𝟎𝟕 𝒎𝒚 = 𝟒𝟎, 𝟏𝟗 𝒏𝒚 = 𝟏𝟕, 𝟖𝟔 𝑀𝑥 = 𝑔×𝑙𝑥 2 𝑚𝑥 = 7,85×4,422 24,92 = 6,15 𝐾𝑁. 𝑚 𝑋𝑥 = −𝑔×𝑙𝑥 2 𝑛𝑥 = −7,85×4,422 11,07 = −13,85 𝐾𝑁. 𝑚 𝑀𝑦 = 𝑔×𝑙𝑥 2 𝑚𝑦 = 7,85×4,422 40,19 = 3,81 𝐾𝑁. 𝑚 𝑋𝑦 = −𝑔×𝑙𝑥 2 𝑛𝑦 = −7,85×4,422 17,86 = −8,59 𝐾𝑁. 𝑚 Compatibilização dos Momentos Fletores: Laje 1 e Laje 2: Calculando a média entre os momentos: 9,66+8,72 2 =9,19 KN.m Redistribuindo: L1: 4,17 + (9,19−8,72) 2 = 4,405 𝐾𝑁. 𝑚 L2: 7,77 + (9,19−8,72) 2 = 8,005 𝐾𝑁. 𝑚 Laje 3 e Laje 4: Calculando a média entre os momentos: 12,40+8,59 2 = 10,495 KN.m Redistribuindo: L3: 4,81 + (10,495−5,59) 2 = 5,7625 𝐾𝑁. 𝑚 L4: 3,81 + (10,495−5,59) 2 = 4,7625 𝐾𝑁. 𝑚 Laje 3 e Laje 1: Calculando a média entre os momentos: 0+8,76 2 = 4,38 KN.m Redistribuindo: L3: 3,31 + (4,38−0) 2 = 5,50 𝐾𝑁. 𝑚 L1: 3,78 + (4,38−0) 2 = 5,97 𝐾𝑁. 𝑚 Laje 4 e Laje 1: Calculando a média entre os momentos: 8,76+13,85 2 = 11,305 KN.m Redistribuindo: L4: 6,15 + (11,305−8,76) 2 = 7,4225 𝐾𝑁. 𝑚 L1: 3,78 + (11,305−8,76) 2 = 5,0525 𝐾𝑁. 𝑚 Laje 4 e Laje 3: Calculando a média entre os momentos: 10,00+13,85 2 = 11,925 KN.m Redistribuindo: L4: 6,15 + (11,925−10,00) 2 = 7,1125 𝐾𝑁. 𝑚 L3: 4,31 + (11,925−10,00) 2 = 5,2725 𝐾𝑁. 𝑚 Cálculo da área de aço: Dados: d’= 3 cm Concreto C-25 Aço CA-50 bw= 100 cm Laje 1: Armadura Positiva – Vertical 𝑑 = ℎ − 𝑑′ = 13 − 3 = 10 𝑐𝑚 𝑀𝑘 = 5,97 𝐾𝑁. 𝑚 = 597 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 597 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 835,80 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×102 835,80 = 11,96 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 835,80 10 = 2,00 𝑐𝑚²/𝑚 Armadura Positiva – Horizontal 𝑀𝑘 = 4,405 𝐾𝑁. 𝑚 = 440,50 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 440,50 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 616,70 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×102 616,70 = 16,21 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,023 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,023 × 616,70 10 = 1,42 𝑐𝑚²/𝑚 Entres a Laje 1 e Laje 2: Armadura Negativa 𝑀𝑘 = 9,19 𝐾𝑁. 𝑚 = 919,00 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 919,00 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 1.286,60 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×102 1.286,60 = 7,77 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 1.286,60 10 = 3,08 𝑐𝑚²/𝑚 Laje 2: Armadura Positiva – Vertical 𝑑 = ℎ − 𝑑′ = 12 − 3 = 9 𝑐𝑚 𝑀𝑘 = 5,2725 𝐾𝑁. 𝑚 = 527,25 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 527,25 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 738,15𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×92 738,15 = 10,97 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 738,15 9 = 1,97 𝑐𝑚²/𝑚 Armadura Positiva – Horizontal 𝑀𝑘 = 8,00 𝐾𝑁. 𝑚 = 800,00 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 800,00 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 1.120,00 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×92 1.120,00 = 7,23 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 1.120,00 9 = 2,98 𝑐𝑚²/𝑚 Laje 3: Armadura Positiva – Vertical 𝑑 = ℎ − 𝑑′ = 13 − 3 = 10 𝑐𝑚 𝑀𝑘 = 5,50 𝐾𝑁. 𝑚 = 550,00 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 550,00 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 770,00 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×102 770,00 = 12,99 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 770,00 10 = 1,848 𝑐𝑚²/𝑚 Armadura Positiva – Horizontal 𝑀𝑘 = 5,7625 𝐾𝑁. 𝑚 = 576,25 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 576,25 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 806,75 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×102 806,75 = 12,39 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 806,75 10 = 1,935 𝑐𝑚²/𝑚 Entres a Laje 3 e Laje 1: Armadura Negativa 𝑀𝑘 = 4,38 𝐾𝑁. 𝑚 = 438,00 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 438,00 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 613,20 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×102 613,20 = 16,30 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 613,20 10 = 1,47 𝑐𝑚²/𝑚 Laje 4: Armadura Positiva – Vertical 𝑑 = ℎ − 𝑑′ = 12 − 3 = 9 𝑐𝑚 𝑀𝑘 = 7,4225 𝐾𝑁. 𝑚 = 742,25 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 742,25 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 1.039,15 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×92 1.039,15 = 7,79 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 1.039,15 9 = 2,77 𝑐𝑚²/𝑚 Armadura Positiva – Horizontal 𝑀𝑘 = 4,7625 𝐾𝑁. 𝑚 = 476,25 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 746,25 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 666,75 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×92 666,75 = 12,15 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 666,75 9 = 1,78 𝑐𝑚²/𝑚 Entres a Laje 4 e Laje 1: Armadura Negativa 𝑀𝑘 = 11,305 𝐾𝑁. 𝑚 = 1.130,50 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 1.130,50 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 1.528,70 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×102 1.528,70 = 6,32 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,024 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 1.528,70 10 = 3,80 𝑐𝑚²/𝑚 Entres a Laje 4 e Laje 2: Armadura Negativa 𝑀𝑘 = 11,925 𝐾𝑁. 𝑚 = 1.192,50 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 𝑀𝑑 = 1,40 × 1.192,50 𝐾𝑁. 𝑐𝑚 = 1.666,50 𝐾𝑁. 𝑚 𝐾𝑐 = 𝑏𝑤×𝑑 2 𝑀𝑑 = 100×92 1.666,50 = 4,86 𝑐𝑚²/𝑚 → 𝐾𝑠 = 0,025 𝐴𝑠 = 𝑘𝑠 × 𝑀𝑑 𝑑 = 0,024 × 1.666,50 9 = 4,63 𝑐𝑚²/𝑚 Referências: Tabela de Marcus Apostila do Libânio:
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